علماء الفيزياء يحددون سبب الثقب الأسود الهائل “الهارب”
بقلم ماثيو ويليامز – 02 سبتمبر 2026
في سبتمبر 2022، اكتشف علماء الفلك شيئًا مدهشًا في مجرة تقع على بعد حوالي 7.5 مليار سنة ضوئية من الأرض. ظهر من هذه المجرة خط رفيع يمتد لأكثر من 202 ألف سنة ضوئية من مركزها، ليشكل ظاهرة غريبة لم يتم تفسيرها بعد. حيث لم توجد نجوم تتحرك بين المجرات بسرعة تقترب من 1000 كم/ث (620 ميل/ث) مما أدى إلى ولادة نجوم جديدة في المؤخرة. أطلق الفريق على هذه الظاهرة اسم RBH-1 واستنتجوا أنها ناتجة عن ثقب أسود هائل تم طرده من مجرته الأصلية بسبب حدث عنيف.
في دراسة حديثة، قاد فريق من علماء الفلك من جامعة كاليفورنيا، سانتا باربارا (UCSB) عملية رصد لـ RBH-1 باستخدام بيانات من تلسكوب هابل الفضائي وتلسكوب جيمس ويب الفضائي. مكنهم هذا من تتبع الثقب الأسود فائق الضخامة إلى مصدره، حيث استنتجوا أن اندماج الثقب الأسود الذي أدى لتشكل ذلك الثقب الأسود الهائل كان سببًا في طرده. وقد نُشرت النتائج الخاصة بهم في رسائل المراجعة البدنية، حيث تم تقديم الحساب الأول لحدث الاندماج العنيف الذي قد يكون له تأثيرات عميقة على دراسة موجات الجاذبية.
لأكثر من عقد من الزمان، قام علماء الفيزياء الفلكية بدراسة موجات الجاذبية الناتجة عن اندماج الثقوب السوداء. تم التنبؤ بهذه الموجات من خلال نظرية النسبية العامة لأينشتاين، التي تفسر كيف يمكن لاندماج الأجسام الضخمة أن يحدث تموجات في الزمكان يمكن اكتشافها على مسافات طويلة. في حال كانت الثقوب السوداء غير متوازنة، فإن الموجات الناتجة عن الاندماج يمكن أن تكون قوية بما يكفي لإطلاق الثقب الأسود الجديد في اتجاه مختلف.
في البداية، رفض العلماء هذا الخط باعتباره أثرًا تصويريًا من كاميرات هابل، ولكن الملاحظات الطيفية اللاحقة كشفت أنها سلسلة طولها 200 ألف سنة ضوئية من النجوم الزرقاء الشابة تعود إلى المجرة في الجزء العلوي الأيمن. تم التعرف على SMBH المعني، المعروف باسم RBH-1، سابقًا من قبل فريق آخر من علماء الفلك، الذين استنتجوا أنه ثقب أسود يندفع عبر الفضاء بين المجرات. قاد الفريق توسيف إسلام، أستاذ الرياضيات في معهد كافلي للفيزياء النظرية (KITP) بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو والمؤلف الرئيسي للورقة، حيث تتبع RBH-1 إلى نقطة الأصل. انطوت هذه العملية على محاكاة مئات الآلاف من أزواج الثقوب السوداء الافتراضية، وحساب الارتداد الذي كان سينتجه كل منها.
ثم قام العلماء بإزالة جميع المحاكيات التي لا تتناسب مع سرعة RBH-1. وقد كشفت النتائج أن الثقوب السوداء الأصلية كانت على الأرجح متشابهة في الكتلة، حيث كان أحدهما (على الأكثر) يساوي ستة أضعاف كتلة الآخر. واكتشف الفريق أيضًا أن كلا الثقوب السوداء كانا يدوران بسرعة كبيرة، وأن دورانهما كان غير متوازن. بينما أظهروا أيضًا أن الزوج الأثقل كان يدور بنسبة 70-75% مما تسمح به النسبية العامة، وأن دورانه كان مائلًا ومتذبذبًا.
قال تيجاسوي فينومادهاف، الأستاذ المشارك في الفيزياء بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو ومؤلف مشارك في الدراسة: “في البداية، فوجئت بمدى تطرف هذا الأمر، لكنني أدركت لاحقًا أنه ربما كان يجب أن يكون كذلك لإنتاج الميزة الظاهرة دراماتيكيًا في التلسكوبات”. يوفر هذا الاكتشاف رؤية إضافية حول تطور المجرات متوسطة وصغيرة الحجم والمجرات التابعة لها.
كما أشارت ملاحظات تلسكوب ويب مؤخرًا إلى أن الثقوب السوداء الهائلة ربما تطورت بسرعة نسبية في بداية الكون، بعد أقل من مليار سنة من الانفجار الكبير. ومع ذلك، وبحلول الوقت الذي تم فيه إنشاء RBH-1 من خلال اندماج ثقبين أسودين (قبل 7.5 مليار سنة)، كان من الممكن أن تحتوي المجرات المجاورة على كتل ضخمة صغيرة كانت قد نمت بالفعل من خلال الاندماج. وهذا يشير إلى أن الحدث الذي شكل RBH-1 نتج عن اندماج مجرتين قبل حوالي 70 مليون سنة، مع وجود الثقبين الأسودين في مركزيهما.
استند الفريق في استنتاجاته إلى دوران المجرات، حيث كانت إحداها أكبر من الأخرى. وكما أشار إسلام وزملاؤه في ورقتهم، فإن المجرة (التي أطلقوا عليها اسم GX) لا تزال تظهر علامات الاندماج.
علاوة على ذلك، تتوقع النسبية العامة أن 5-10% من اندماجات المجرات ستؤدي إلى قذف الأجسام الصغيرة فائقة الضخامة. على الرغم من أن علماء الفلك توقعوا حدوث هذه الانفجارات سابقًا، إلا أن هذه هي المرة الأولى التي تتم مراقبة هذه العملية أثناء حدوثها. لذا فإن هذه النتائج ستكون مفيدة في الدراسات المستقبلية التي تجمع بين فيزياء الجيجاواط والاندماجات المجرية التي تنتجها. سيكون الأمر صعبًا نظرًا لأن عمليات اندماج الثقوب السوداء فائقة الكتلة تنتج جيجاوات بتردد أقل بكثير من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية أو المتوسطة.
ستساعد الجهود المبذولة لدراسة هذه العمليات الكبيرة في الاعتماد على مراصد الجيل التالي، مثل هوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي (LISA)، والذي سيكون كافياً لاكتشاف هذه الإشارات منخفضة التردد. مع حساسية ملاحظات ويب، يبدو أن العلماء مستعدون لاكتشاف المزيد عن هذه الظاهرة.
